1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z biologii
  3. Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)

Biologia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 72.

Kategoria: Anatomia i fizjologia - pozostałe Metody badawcze i doświadczenia Typ: Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Warunkiem prawidłowego funkcjonowania organizmu jest utrzymanie homeostazy, w tym utrzymanie stałej temperatury ciała w różnych warunkach otoczenia i przy określonej aktywności człowieka, np. podczas treningu, w czasie którego w pracujących mięśniach powstają duże ilości ciepła.
Na wykresie przedstawiono zmiany masy ciała człowieka podczas 3–godzinnego treningu o tej samej intensywności, wykonywanego w niskiej i wysokiej temperaturze otoczenia w hali treningowej, w kontrolowanych warunkach.

Na podstawie: K. Birch, D. MacLaren, K. George, Fizjologia sportu. Krótkie wykłady, Warszawa 2012, s. 177.
a)Określ na podstawie wykresu tendencję zmian masy ciała podczas treningu. Wyjaśnij, dlaczego tak się dzieje.
b)Podaj, która krzywa (I czy II) ilustruje zmiany masy ciała podczas treningu w wyższej temperaturze otoczenia. Odpowiedź uzasadnij.
c)Podaj czynnik środowiska, którego wartość powinna być jednakowa w obu próbach badawczych, aby wyniki pomiaru były wiarygodne.
d)Wyjaśnij, dlaczego w pracujących mięśniach ciepło wydzielane jest w dużych ilościach.
e)Wykaż, że intensywnie pracujące mięśnie wymagają wzmożonej pracy układów krwionośnego i oddechowego.

Rozwiązanie

Przykłady poprawnych odpowiedzi

a)
(0-1)

Spadkowa – utrata masy ciała spowodowana jest stratami wody podczas pocenia się, które wzrasta dla unormowania temperatury ciała, podwyższonej wskutek wydzielania dużej ilości ciepła przez pracujące mięśnie.

b)
(0-1)

Krzywa I – wyższej temperaturze otoczenia, podczas wysiłku fizycznego człowiek bardziej się poci, tracąc więcej wody i masy ciała niż w temperaturze niższej.

c)
(0-1)

Wilgotność powietrza.

d)
(0-1)

Mięśnie do pracy (skurczu) potrzebują dużo energii ATP, którą uzyskują w wyniku intensywnie przebiegającego w nich procesu oddychania (rozkładu substratów oddechowych / rozkładu glukozy), przy czym duża część energii zawartej w substratach oddechowych rozprasza się w procesie ciepła.

e)
(0-1)

Do intensywnego oddychania mięśnie potrzebują dużo tlenu, który dostarczany jest przez krew dzięki zwiększonej częstości oddechów (wentylacji płuc / wymiany gazowej w płucach) i podwyższonemu tętnu.

Wskazówki

a)
Tendencja oznacza określenie kierunku zmian, więc może być spadkowa lub wzrostowa, co łatwo ocenić, patrząc na początek i koniec danego wykresu (linii). W żadnym wypadku nie należy opisywać tu przebiegu krzywej. Trzeba podać przyczynę, w tym przypadku widocznego spadku masy ciała wskutek treningu, czyli zwiększonego wysiłku, któremu towarzyszy uwalnianie dużej ilości energii cieplnej podnoszącej temperaturę ciała. Uruchamiane są wtedy mechanizmy termoregulacyjne, w tym pocenie się obniżające temperaturę ciała dla przywrócenia właściwej temperatury. Pocenie się oznacza straty wody, więc i masy ciała.

b)
To polecenie wymaga uważnej analizy danych na wykresie ilustrującym zmiany masy ciała w czasie treningu. Pewnie domyślasz się, że podczas treningu o tej samej intensywności, ale prowadzonego w wyższej temperaturze, człowiek będzie się bardziej pocił, więc straci więcej wody.

c)
W zadaniu podano, że w obu przypadkach trening jest tak samo intensywny, ale temperatura otoczenia jest różna. Drugim czynnikiem środowiska, wpływającym na intensywność pocenia się, jest wilgotność powietrza, która powinna być stała, by różnica wyników mogła jednoznacznie wskazywać na temperaturę otoczenia jako przyczynę różnic w zmianach masy ciała.

d)
Czasownik operacyjny w poleceniu – wyjaśnij – wymaga przedstawienia w odpowiedzi pełnego związku przyczynowo-skutkowego między treningiem, czyli wzmożoną pracą mięśni, a uwalnianym przez niego ciepłem, co związane jest z przemianami energetycznymi w pracujących mięśniach, czyli z utlenianiem biologicznym, któremu towarzyszy rozpraszanie energii w postaci ciepła.

e)
Do utleniania biologicznego w mięśniach niezbędny jest tlen, na który zapotrzebowanie zwiększa się podczas treningu, ponieważ wtedy mięśnie intensywniej pracują i wymagają większego nakładu energii pochodzącej z oddychania wewnątrzkomórkowego. Dlatego podczas treningu zwiększa się częstotliwość oddechów i wymiany gazowej w płucach oraz zwiększa się intensywność przepływu przez nie krwi, dzięki czemu mięśnie otrzymują więcej tlenu.